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Les fenêtres : des produits technologiques sensibles à la mise en œuvre

Comment se présentera « La fenêtre du futur » ? « Mieux vaut parler "des" fenêtres du futur, répond d’emblée Daniel Quénard, ingénieur au CSTB, plus enclin à employer le pluriel que le singulier en matière de prospective. Il n’existe pas de réponse "type" à cette question, mais un éventail de solutions qui dépend de la nature de la construction considérée, de son usage, de sa localisation géographique et de l’orientation de chacune de ses façades. » Un raisonnement logique si l’on considère les fonctions fondamentales propres à toutes les fenêtres : ventilation, isolation thermique et acoustique, apport de lumière et de chaleur, apport de fraicheur … « C’est la raison pour laquelle les triples vitrages ont toute leur place sur les murs orientés  au Nord alors que les doubles vitrages sont mieux adaptés à une exposition plein Sud. »

Dans ce contexte, les travaux menés par les industriels portent principalement sur l’amélioration des propriétés mécaniques et thermiques des vitrages et des cadres (menuiseries) ; une amélioration qui induit le plus souvent une augmentation de l’épaisseur des fenêtres. D’où un alourdissement des produits, qui rend leur mise en œuvre plus complexe, et une perte en luminosité : « Pour pallier ces inconvénients, les recherches portent, notamment, sur l’allègement des cadres en introduisant des matériaux composites (renforts fibreux) et sur des triples vitrages pour lesquels le verre central pourrait être remplacé par un film ou par un polymère transparent, explique Daniel Quénard. Autre piste d’investigation : la substitution de l’air ou du gaz compris entre les vitrages par du vide. « A ce jour, cette nouvelle technique demande à être fiabilisée. Mais l’objectif, à terme, serait de réduire à moins d’un millimètre l’espacement entre deux vitrages, tout en conservant des propriétés thermiques équivalentes à celles des fenêtres à triple vitrage. »

Une piste d'innovation : réduire la taille du cadre des fenêtres. Ici, résultat de recherche de l'Université Technique du Danemark (Technical University of Denmark)
Exemple de triple vitrage innovant (cliquer pour agrandir)

« Les fenêtres du futur » : des fenêtres de plus en plus techniques

Pour compenser la baisse de l’apport lumineux dûe à l’épaisseur des vitrages, des études sont menées sur la réduction de la taille du cadre des fenêtres. Dans cette optique, l’ouvrant se trouve réduit au strict minimum. Ce dernier peut alors être remplacé par un simple joint placé sur le dormant, comme cela est déjà le cas sur certaines voitures. "La partie fixe (dormant) des fenêtres pourrait également devenir un vrai cadre technique, avec un système de ventilation intégré, ajoute Daniel Quénard. De tels équipements auraient toute leur place dans les programmes de rénovation des bâtiments. D’une part, cela éviterait l’installation lourde de gaines de ventilation et, d’autre part, que les logements rénovés soient fréquemment jugés moins confortables par les habitants, tout simplement à cause du manque de ventilation."

Capteurs solaires intégrés dans les vitrages associés à des batteries de stockage d’énergie dans les dormants, intégration de sources lumineuses de type OLED (organique light emitting diode) pour transformer le verre en surface luminescente comme un ver luisant… : les pistes de réflexion sont nombreuses. "Attention toutefois à ce que la performance technologique n’aille pas à l’encontre de la performance environnementale, tempère Daniel Quénard. Gardons à l’esprit que certaines techniques traditionnelles peuvent également être très efficaces, moins onéreuses et plus facilement recyclables." Double fenêtres, volets, stores… : l’empilement de ces composants « basiques » constitue une solution très efficace et largement suffisante dans de nombreux cas. Reste à trouver, pour « les fenêtres du futur », le meilleur compromis entre le "low tech" et le "high tech", et mettre la technologie et l’innovation au service de l’usage.

La pose, le talon d’Achille de la fenêtre ?

Avec la RT 2012, l’étanchéité à l’air devient le premier indicateur de performance globale mesuré in situ. Pour la fenêtre, qui fait l’objet de procédures d’évaluation et de certification très exigeantes, ce test peut s’avérer rédhibitoire. Malgré tous les efforts consentis par les fabricants, on entend encore parfois dire « j’ai de mauvaises fenêtres » … qui sont en réalité de très bonnes fenêtres souffrant d’une pose inefficace. Un recensement des fuites récurrentes, réalisé dans 123 logements par le CETE de Lyon , a montré par exemple que les infiltrations se localisent au niveau des menuiseries dans 41 % des cas.

La voie la plus directe pour corriger ces défauts de pose passe par la formation des poseurs. Mais des solutions impliquant la conception architecturale et l’innovation technologique pourraient également être envisagées. « La fenêtre du futur » pourrait, par exemple,  intégrer les composants qui l’entourent comme l’isolant. De nouvelles méthodes de pose seraient encore à imaginer … et à intégrer par les concepteurs et constructeurs.